2. Розрахунок коробки відбору потужності

2.1. Кінематичний аналіз квп

Основною характеристикою редуктора є передаточне відношення , яке визначається за формулою (з точністю до тисячних)

. (2.1)

Рисунок 2.1 - Кінематична схема КВП

Індексом 1 позначаються величини, що мають відношення до зубчастого колеса, повязаного з валом двигуна, індексом 2 – до «паразитного», проміжного колеса, індексом 3 – до колеса, повязаного з валом насоса.

Згідно з кінематичною схемою визначається число зубїв третього колеса

. (2.2)

Отримане значення кількості зубїв має бути округлено до найближчого цілого.

Для забезпечення заданої відстані вісь, яка проходить через центри 2-го та 3-го коліс, нахилена до вертикальної осі на кут . Визначаємо число зубів проміжного колеса згідно з співвідношенням

. (2.3)

Для визначеності попереднє значення кута приймається в межах 25... 35. Значення має бути округлено до найближчого цілого та проведено уточнення величини кута за формулою

. (2.4)

Після проведених розрахунків необхідно остаточно визначити загальне передатне число редуктора та окремі передатні числа по ступенях - та :

, , . (2.5)

Наступні визначення пов’язані з тим, що зубчасті колеса КВП є косозубими, і це потребує додаткових розрахунків.

• Ділильний кут профілю в торцевому перерізі , градус:

. (2.6)

• Кут зачеплення (за умов відсутності зміщення =0, тобто коефіцієнти зміщення =0), градус:

. (2.7)

• Основний кут нахилу, градус:

. (2.8)

Визначаємо відповідні діаметри зубчастих коліс:

• ділильні , мм:

; (2.9)

• вершин зубїв , мм:

; ; ; (2.10)

• западин зубїв , мм:

; ; ;(2.11)

• основні , мм:

; ; ; (2.12)

та міжосьові відстані , мм:

.

(2.13)

Кути профілю зуба в точках на окружностях вершин , градус, визначаються за необхідності в розділі 2.2.1.

Частота обертання проміжного колеса , об/хв, визначається за формулою

. (2.14)

Кутові швидкості , рад/с, та крутні моменти (Нм, якщо потужність має розмірність Вт, або кНм, якщо потужність має розмірність кВт) визначаються за відповідними формулами

; ; , (2.15)

; ; . (2.16)

Коефіцієнт корисної дії передачі (зубчастої пари) приймається , тому потужність, яка підводиться до КВП, визначається за формулою

; . (2.17)

2.2. Розрахунок на міцність зубїв зубчастих передач

Рисунок 2.2.

Терміни та позначення, що використовуються для розрахунку на міцність циліндричних передач, наведені в Додатку 4.

Під час роботи зубчастої передачі між зубями спряжених зубчастих коліс виникає сила тиску , спрямована по лінії зачеплення , яка проходить через полюс зачеплення (Рисунок 2.2). На працездатність зубїв впливають напруження згинання в їхніх поперечних перерізах (призводить до зламу зубїв) та контактні напруження в їхніх поверхневих шарах (призводить до викришування останніх). Обидва напруження, змінні у часі, можуть бути причиною руйнування зубїв внаслідок втомленості, що є небезпечним з точки зору виходу з ладу не тільки зубчастої передачі, а й валів і підшипників. Розрахунок зубїв закритих передач проводять на контактну міцність (основний розрахунок) та згинання (перевірочний розрахунок) згідно з ГОСТ 21354-87 1.